CN110611568B - 基于多种加解密算法的动态加解密方法、装置、及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基于多种加解密算法的动态加解密方法、装置、及设备。其中,所述基于多种加密算法的动态加密方法包括:生成一随机数;根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设加密算法;按照所述调度因子的各所述比特位的顺序,利用对应的预设加密算法对明文层层加密,以生成密文;将所述随机数及所述密文发送至外部设备。通过本发明,传输数据不易被攻击或破解,有效保证了智能终端与服务端在传输过程中数据的真实性和保密性。

Description

基于多种加解密算法的动态加解密方法、装置、及设备
技术领域
本发明涉及计算机信息安全领域,特别是涉及基于多种加解密算法的动态加解密方法、装置、及设备。
背景技术
随着互联网的发展,智能终端在日常生活中的应用越来越广泛,随着智能终端用户越来越多,数据的安全也就变的十分重要。
目前,智能终端与服务端之间在进行数据传输时往往采用一种加密方式对传输数据加密。这种单一的加密方式导致输出数据很容易被针对性攻击和破解,数据的安全性得不到有效保障。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供基于多种加解密算法的动态加解密方法、装置、及设备,用于保证智能终端与服务端在传输过程中数据的真实性和保密性。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于多种加密算法的动态加密方法,包括:生成一随机数;根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设加密算法;按照所述调度因子的各所述比特位的第一顺序,利用对应的预设加密算法对明文层层加密,以生成密文;将所述随机数及所述密文发送至外部设备。
于本发明一实施例中,所述预设规则包括:随机选取所述随机数中的预设数量的比特位,并将这些比特位上的数值组成一无符号整形数;判断所述无符号整形数为偶数还是奇数;若为偶数,则利用第一预设杂凑算法对所述随机数进行计算;若为奇数,则利用第二预设杂凑算法对所述随机数进行计算;将计算结果的所有比特位按所述预设数量划分组数,并进行异或运算,以得到所述调度因子。
于本发明一实施例中,查找所述调度因子的一个比特位所对应的预设加密算法的实现方式包括:获取所述比特位的数值;判断所述数值所对应的预设数值区间;获取所述预设数值区间所对应的预设加密算法。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于多种解密算法的动态解密方法,包括:获取密文及随机数;根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设解密算法;按照所述调度因子的各所述比特位的第二顺序,利用对应的预设解密算法对明文层层解密,以生成明文。
于本发明一实施例中,所述预设规则包括:随机选取所述随机数中的预设数量的比特位,并将这些比特位上的数值组成一无符号整形数;判断所述无符号整形数为偶数还是奇数;若为偶数,则利用第一预设杂凑算法对所述随机数进行计算;若为奇数,则利用第二预设杂凑算法对所述随机数进行计算;将计算结果的所有比特位按所述预设数量划分组数,并进行异或运算,以得到所述调度因子。
于本发明一实施例中,查找所述调度因子的一个比特位所对应的预设解密算法的实现方式包括:获取所述比特位的数值;判断所述数值所对应的预设数值区间;获取所述预设数值区间所对应的预设解密算法。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于多种加密算法的动态加密装置,包括:随机数生成模块,用于生成一随机数;调度因子生成模块,用于根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;加密算法查找模块,用于查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设加密算法;按序加密模块,用于按照所述调度因子的各所述比特位的第一顺序,利用对应的预设加密算法对明文层层加密,以生成密文;数据发送模块,用于将所述随机数及所述密文发送至外部设备。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于多种解密算法的动态解密装置,包括:数据获取模块,用于获取密文及随机数;调度因子生成模块,用于根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;解密算法查找模块,用于查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设解密算法;按序解密模块,用于按照所述调度因子的各所述比特位的第二顺序,利用对应的预设解密算法对明文层层解密,以生成明文。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种计算机可读存储介质,其中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器加载执行时,实现所述的基于多种加密算法的动态加密方法,或者,实现所述的基于多种解密算法的动态解密方法。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种电子设备,包括:处理器、存储器、及通信器;其中,所述通信器用于建立与外部设备的通信连接;所述存储器用于存储计算机程序;所述处理器用于加载执行所述计算机程序,以使所述电子设备执行所述的基于多种加密算法的动态加密方法,或者,执行所述的基于多种解密算法的动态解密方法。
如上所述,本发明的基于多种加解密算法的动态加解密方法、装置、及设备,先生成一随机数,该随机数经过预设规则计算后会生成一调度因子,该调度因子决定了多个候选加密算法的加密顺序,明文按此顺序被多个候选加密算法层层加密后生成密文,再连通随机数一并向外部设备发送;外部设备收到随机数和密文后,按照同样的预设规则生成调度因子,再逆向层层解密,最终得到明文。
相比于现有采用单一加密方式对传输数据进行加密的方式,本发明的加密方法不易被攻击或破解,有效保证了传输过程中数据的真实性和保密性。
附图说明
图1显示为本发明一实施例中的基于多种加解密算法的动态加解密方法的流程示意图。
图2显示为本发明一实施例中的基于多种加解密算法的动态加解密装置的模块示意图。
图3显示为本发明一实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1,本发明的基于多种加解密算法的动态加解密方法包括以下步骤:
数据发送端,如:智能终端,生成一随机数;根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设加密算法;按照所述调度因子的各所述比特位的第一顺序(如从左到右),利用对应的预设加密算法对明文层层加密,以生成密文;将所述随机数及所述密文发送至外部设备。
数据接收端,如:服务器,获取密文及随机数;根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设解密算法;按照所述调度因子的各所述比特位的第二顺序(如从右到左),利用对应的预设解密算法对明文层层解密,以生成明文。
具体的,所述预设规则包括:随机选取所述随机数中的预设数量的比特位,并将这些比特位上的数值组成一无符号整形数;判断所述无符号整形数为偶数还是奇数;若为偶数,则利用第一预设杂凑算法对所述随机数进行计算;若为奇数,则利用第二预设杂凑算法对所述随机数进行计算;将计算结果的所有比特位按所述预设数量划分组数,并进行异或运算,以得到所述调度因子。
具体的,查找所述调度因子的一个比特位所对应的预设加/解密算法的实现方式包括:获取所述比特位的数值;判断所述数值所对应的预设数值区间;获取所述预设数值区间所对应的预设加/解密算法。值得说明的是,同一个预设数值区间所对应的预设加密算法和预设解密算法互为逆运算。
以下通过一具体的示例详细阐述本发明的实现过程。
对于数据发送端:
步骤一:生成一32Byte的随机数。
步骤二:根据生成的随机数生成调度因子,具体的:
①随机选取随机数的4个比特位,如:选取随机数的第6、15、23、31个Byte,按顺序组合起来,生成一个无符号整形u并计算u%2(取余);
②如果取余结果为0则使用SM3杂凑算法;如果结果为1则使用SHA256杂凑算法;
③使用确定好的杂凑算法对步骤一的随机数进行计算,生成新的32Byte的随机数;
④将新的32Byte随机数分成4组,每组8Byte;
⑤计算1组⊕2组⊕3组⊕4组(异或运算),以得到一个8Byte的调度因子。
步骤三:用这8Byte调度因子进行多种加密算法的组合加密,具体的:
①将每个Byte对应的0-255个数值被预先划分为8个区间,包括:[0-31]、[32-63]、[64-95]、[96-127]、[128-159]、[160-191]、[192-223]、[224-255],每个区间对应一种预设加密算法,比如:这8个区间分别对应AES128、AES256、3DES、ECC256、RSA1024、RSA2048、SM2、SM4算法;
②利用调度因子的第一个Byte的数值所在区间所对应的加密算法对传输数据进行加密,得到结果1,比如:第一个Byte的数值为10,对应区间[0-31],对应的加密算法为AES128,故利用AES128算法对明文进行加密得到结果1;再利用调度因子的第二个Byte的数值所在区间所对应的加密算法对结果1进行加密,得到结果2,比如:第二个Byte的数值为240,对应区间[224-255],对应的加密算法为SM4,故利用SM4算法对结果1进行加密得到结果2;…利用调度因子的第八个Byte的数值所在区间所对应的加密算法对结果8进行加密,得到最终密文。
步骤四:将步骤一的32Byte随机数和最终密文发送至数据接收端。
对于数据接收端:
步骤一:根据接收的随机数生成调度因子,具体的:
①随机选取随机数的4个比特位,如:选取随机数的第6、15、23、31个Byte,按顺序组合起来,生成一个无符号整形u并计算u%2(取余);
②如果取余结果为0则使用SM3杂凑算法;如果结果为1则使用SHA256杂凑算法;
③使用确定好的杂凑算法对步骤一的随机数进行计算,生成新的32Byte的随机数;
④将新的32Byte随机数分成4组,每组8Byte;
⑤计算1组⊕2组⊕3组⊕4组(异或运算),以得到一个8Byte的调度因子。
步骤二:用这8Byte调度因子进行多种解密算法的组合解密,具体的:
利用调度因子的第八个Byte的数值所在区间所对应的解密算法或者加密算法的解密算法对密文进行解密,得到结果1;再利用调度因子的第七个Byte的数值所在区间所对应的解密算法或加密算法的解密算法对结果1进行解密,得到结果2;…利用调度因子的第一个Byte的数值所在区间所对应的解密算法或加密算法的解密算法对结果8进行解密,得到明文。
实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。基于这样的理解,本发明还提供一种计算机程序产品,包括一个或多个计算机指令。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(如:软盘、硬盘、磁带)、光介质(如:DVD)、或者半导体介质(如:固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
参阅图2,本实施例提供一种基于多种加密算法的动态加密装置20a,作为一款软件搭载于数据发送端中,以在运行时执行前述方法实施例所述的基于多种加密算法的动态加密方法。本实施例还提供一种基于多种解密算法的动态解密装置20b,作为一款软件搭载于数据接收端中,以在运行时执行前述方法实施例所述的基于多种解密算法的动态解密方法。由于本系统实施例的技术原理与前述方法实施例的技术原理相似,因而不再对同样的技术细节做重复性赘述。
本实施例的基于多种加密算法的动态加密装置20a具体包括:随机数生成模块21a,用于生成一随机数;调度因子生成模块22a,用于根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;加密算法查找模块23a,用于查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设加密算法;按序加密模块24a,用于按照所述调度因子的各所述比特位的第一顺序,利用对应的预设加密算法对明文层层加密,以生成密文;数据发送模块25a,用于将所述随机数及所述密文发送至外部设备。
本实施例的基于多种解密算法的动态解密装置20b具体包括:数据获取模块21b,用于获取密文及随机数;调度因子生成模块22b,用于根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;解密算法查找模块23b,用于查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设解密算法;按序解密模块24b,用于按照所述调度因子的各所述比特位的第二顺序,利用对应的预设解密算法对明文层层解密,以生成明文。
本领域技术人员应当理解,图2实施例中的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,实际实现时可以全部或部分集成到一个或多个物理实体上。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现,也可以全部以硬件的形式实现,还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现,部分模块通过硬件的形式实现。例如,模块X可以为单独设立的处理元件,也可以集成在某一个芯片中实现,此外,也可以以程序代码的形式存储于存储器中,由某一个处理元件调用并执行模块X的功能。其它模块的实现与之类似。这里所述的处理元件可以是一种集成电路,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
参阅图3,本实施例提供一种电子设备30,电子设备30可以是台式机、便携式电脑、智能手机等设备。详细的,电子设备30至少包括通过总线41连接的:存储器32、处理器33,其中,存储器32用于存储计算机程序,处理器33用于执行存储器32存储的计算机程序,以执行前述方法实施例中的全部或部分步骤。
上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral PomponentInterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM),也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
综上所述,本发明的基于多种加解密算法的动态加解密方法、装置、及设备,使得传输数据不易被攻击或破解,有效保证了智能终端与服务端在传输过程中数据的真实性和保密性。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于多种加密算法的动态加密方法,其特征在于,包括:
生成一随机数;
根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;
查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设加密算法;
按照所述调度因子的各所述比特位的第一顺序,利用对应的预设加密算法对明文层层加密,以生成密文;所述利用对应的预设加密算法对明文层层加密包括以下步骤:利用对应的预设加密算法对所述明文进行预设次加密;所述预设次对应的次数与所述调度因子中的比特位的数量相等;
将所述随机数及所述密文发送至外部设备。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设规则包括:
随机选取所述随机数中的预设数量的比特位,并将这些比特位上的数值组成一无符号整形数;
判断所述无符号整形数为偶数还是奇数;若为偶数,则利用第一预设杂凑算法对所述随机数进行计算;若为奇数,则利用第二预设杂凑算法对所述随机数进行计算;
将计算结果的所有比特位按所述预设数量划分组数,并进行异或运算,以得到所述调度因子。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,查找所述调度因子的一个比特位所对应的预设加密算法的实现方式包括:
获取所述比特位的数值;
判断所述数值所对应的预设数值区间;
获取所述预设数值区间所对应的预设加密算法。
4.一种基于多种解密算法的动态解密方法,其特征在于,包括:
获取密文及随机数;
根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;
查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设解密算法;
按照所述调度因子的各所述比特位的第二顺序,利用对应的预设解密算法对明文层层解密,以生成明文;所述利用对应的预设解密算法对明文层层解密包括以下步骤:利用对应的预设解密算法对所述明文进行预设次解密;所述预设次对应的次数与所述调度因子中的比特位的数量相等。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述预设规则包括:
随机选取所述随机数中的预设数量的比特位,并将这些比特位上的数值组成一无符号整形数;
判断所述无符号整形数为偶数还是奇数;若为偶数,则利用第一预设杂凑算法对所述随机数进行计算;若为奇数,则利用第二预设杂凑算法对所述随机数进行计算;
将计算结果的所有比特位按所述预设数量划分组数,并进行异或运算,以得到所述调度因子。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,查找所述调度因子的一个比特位所对应的预设解密算法的实现方式包括:
获取所述比特位的数值;
判断所述数值所对应的预设数值区间;
获取所述预设数值区间所对应的预设解密算法。
7.一种基于多种加密算法的动态加密装置,其特征在于,包括:
随机数生成模块,用于生成一随机数;
调度因子生成模块,用于根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;
加密算法查找模块,用于查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设加密算法;
按序加密模块,用于按照所述调度因子的各所述比特位的第一顺序,利用对应的预设加密算法对明文层层加密,以生成密文;所述利用对应的预设加密算法对明文层层加密包括以下步骤:利用对应的预设加密算法对所述明文进行预设次加密;所述预设次对应的次数与所述调度因子中的比特位的数量相等;
数据发送模块,用于将所述随机数及所述密文发送至外部设备。
8.一种基于多种解密算法的动态解密装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取密文及随机数;
调度因子生成模块,用于根据预设规则对所述随机数进行计算,以生成调度因子;
解密算法查找模块,用于查找所述调度因子的每个比特位所对应的预设解密算法;
按序解密模块,用于按照所述调度因子的各所述比特位的第二顺序,利用对应的预设解密算法对明文层层解密,以生成明文;所述利用对应的预设解密算法对明文层层解密包括以下步骤:利用对应的预设解密算法对所述明文进行预设次解密;所述预设次对应的次数与所述调度因子中的比特位的数量相等。
9.一种计算机可读存储介质,其中存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器加载执行时,实现如权利要求1至3中任一所述的基于多种加密算法的动态加密方法,或者,实现如权利要求4至6中任一所述的基于多种解密算法的动态解密方法。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器、及通信器;其中,
所述通信器用于建立与外部设备的通信连接;
所述存储器用于存储计算机程序;
所述处理器用于加载执行所述计算机程序,以使所述电子设备执行如权利要求1至3中任一所述的基于多种加密算法的动态加密方法,或者,执行如权利要求4至6中任一所述的基于多种解密算法的动态解密方法。
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